ГЛАВА IX

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОБЪЕКТИВОСТРОЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

Основными и наиболее трудно разрешимыми оптическими проблемами в области создания более совершенных объективов различного назначения являются не столько проблемы, связанные с дальнейшим повышением их оптических характеристик (относительных отверстий, полей зрения), сколько сохранение при этом высокой разрешающей силы и контраста оптического изображения. Одновременно решаются задачи достижения оптимальных эксплуатационных параметров -достаточно малых габаритов и весов. Только успешное решение этого комплекса взаимосвязанных задач позволит отечественному объективостро-ению, и прежде всего крупносерийному, и впредь сохранить достойное место, в частности и на внешних рынках. Для этого имеются все предпосылки: наша система производства принципиально позволяет организовать разработку и промышленный выпуск объективов на технологически и конструктивно более совершенном уровне при невысокой продажной цене изделий.

Из изложенного в предшествующих главах следует, что дальнейший существенный прогресс объективостроения, могущцй привести к качественно отличным результатам, возможен лишь на основе применения новых технических и технологических средств, и прежде всего на основе действенного (рационального) применения новых оптических материалов - оптических стекол и кристаллов повышенной прозрачности и с особыми дисперсионными свойствами и высокоточных асферических оптических поверхностей. Не меньшее значение при разработке сложных многопараметровых объективов с постоянными и особенно с переменными оптическими характеристиками будут иметь автоматизированные методы поиска оптимальных решений и способы автоматической коррекции аберраций на основе применения электронных цифровых вычислительных машин (ЭВМ).

§ 1. О РАЦИОНАЛЬНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ СРЕД В ОБЪЕКТИВАХ

С 1940-1942 годов в американской литературе начали появляться сообщения о новых работах в области стекловарения и связанных с последними разработках прикладной оптики.

Это была информация об оптических стеклах новых марок, оптические постоянные которых существенно отличаются от ранее известных стекол. Имели прежде всего в виду сверхтяжелые кроны, содержащие окислы элементов редких земель-лантан, тантал и др. Хотя патентные заявки на рецептуру подобных стекол начали появляться еще в конце 30-х годов, промышленные плавки лантановых стекол были произведены в США фирмой Истмен-Кодак , по-видимому, в 1941 году.

Несмотря на высокую стоимость этих стекол, во много раз превышающую стоимость обычных тяжелых кронов, интерес к ним со стороны оптиков-разработчиков проявился повсеместно: рациональное их применение в оптических, в частности фотографических системах, как увидим ниже, приводит к дальнейшему совершенствованию последних.

Велось изучение классических и разработка новых схем фотографических и проекционных анастигматов с применением стекол.

Новые возможности, открывающиеся перед прикладной оптикой в результате освоения стекла с существенно отличными оптическими постоянными, не сразу очевидны: исследование этих возможностей подчас требует проведения большой теоретической и вычислительной работы, прежде чем новое стекло найдет практическое применение и войдет в нормальный каталог оптических стекол.

Под новыми стеклами, появившимися в 40-х годах, прежде всего имеются в виду особотяжелые кроны, у которых показатели преломления nD имеют численные значения приблизительно в пределах от 1,69 до 1,76, а показатели средних дисперсий (числа Аббе) - соответственно от 56 до 48. Были созданы особые флинты, у которых hd имеют значения в пределах от 1,7 до 1,88 при показателях средних дисперсий в пределах величин от 48 до 41.

Наиболее разнообразный сортамент стекол был в те годы разработан в США Национальным бюро стандартов (NBS), фирмами Истмен-Кодак (ЕК), Корнинг (Corning) и Говард (Hay).

На рис. IX, 1 приведена диаграмма оптичесих постоянных (n, v) различных марок стекол - отечественных и американских - по состоянию на начало 50-х годов. На диаграмме нанесен также один из первых отечественных сверхтяжелых кронов - СТК1 (яд = 1,7170; v =47,0). Обращаем внимание на положение особых флинтов Истмен-Кодак - ЕК-448 и ЕК-450.

Не останавливаясь на последующих этапах развития сортамента оптических стекол, укажем лишь, что за последнее десятилетие были созданы еще более интересные стекла, в частности ториевые сверхтяжелые кроны, у которых величины nD достигают значений от 1,76 до 1,82 при показателях дисперсий соответственно от 53 до 47. Были усовершенствованы особые флинты с величинами nD 1,84--1,88 при

значениях v соответственно 43-41. Современный сортамент промыш-

Рис. IX, 1. Диаграмма оптических постоянных (v; п) отечественных и американских стекол в начале 50-х годов